JP2000221078A - 音響インピーダンス測定装置および方法 - Google Patents
音響インピーダンス測定装置および方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】生体試料等の音響インピーダンスを正確に計測
【解決手段】超音波変換子（ＰＺＴ）１０６で発生した
超音波のバーストは、伝送線路１０８、マッチング液１
１０を介して試料１１２に対して印加される。本発明に
おいては、試料１１２に対してインピーダンス変換器１
１４が密着配備されている。本発明においては、このイ
ンピーダンス変換器１１４を介して、試料１１２に超音
波が印加される。このインピーダンス変換器１１４は概
略、印加する超音波の波長の１／４の奇数倍の厚さを有
していることが望ましい。
超音波のバーストは、伝送線路１０８、マッチング液１
１０を介して試料１１２に対して印加される。本発明に
おいては、試料１１２に対してインピーダンス変換器１
１４が密着配備されている。本発明においては、このイ
ンピーダンス変換器１１４を介して、試料１１２に超音
波が印加される。このインピーダンス変換器１１４は概
略、印加する超音波の波長の１／４の奇数倍の厚さを有
していることが望ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生体試料や工業用
各種材料の音響インピーダンスの測定に関する。
各種材料の音響インピーダンスの測定に関する。
【０００２】
【発明の背景】生体試料の特性である音響インピーダン
スを、内視鏡やカテーテルに組み込んだ計測装置により
測定して、胃の病状診断、血管内のプラークの識別、お
よび、臓器に対する触診を行うことが考えられる。ま
た、各種工業用各種材料（液状、ゲル状、および、固
体）に対して、複素音響インピーダンスを測定すること
も行われている。
スを、内視鏡やカテーテルに組み込んだ計測装置により
測定して、胃の病状診断、血管内のプラークの識別、お
よび、臓器に対する触診を行うことが考えられる。ま
た、各種工業用各種材料（液状、ゲル状、および、固
体）に対して、複素音響インピーダンスを測定すること
も行われている。
【０００３】このような音響インピーダンスの測定は、
超音波を用いて行われている。この超音波を用いた複素
音響インピーダンスの測定は、例えば、試料にマッチン
グ液を介して超音波を照射し、その反射を測定して求め
ている。
超音波を用いて行われている。この超音波を用いた複素
音響インピーダンスの測定は、例えば、試料にマッチン
グ液を介して超音波を照射し、その反射を測定して求め
ている。
【０００４】超音波を用いた複素音響インピーダンス測
定の原理を説明する。図１（ａ）は固体試料の計測を説
明するための図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の等
価回路である。固体伝送線路１２から超音波を液体伝送
線路（マッチング液）１４を介して試料１６に対して当
てる。固体伝送線路１２の端面と試料１６との距離を０
から徐々に増やすと、反射波の振幅も徐々に変化する。
このように、反射波形を測定することにより試料の音響
インピーダンスが求められることになる。
定の原理を説明する。図１（ａ）は固体試料の計測を説
明するための図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の等
価回路である。固体伝送線路１２から超音波を液体伝送
線路（マッチング液）１４を介して試料１６に対して当
てる。固体伝送線路１２の端面と試料１６との距離を０
から徐々に増やすと、反射波の振幅も徐々に変化する。
このように、反射波形を測定することにより試料の音響
インピーダンスが求められることになる。
【０００５】図１（ｂ）の等価回路において、固体伝送
線路の固有インピーダンスＺC、液体伝送線路（マッチ
ング液）の固有インピーダンスをＺW、伝搬定数βおよ
び距離ｌは既知で、試料の複素インピーダンスＺLのみ
が未知であるとする。また、固体伝送線路と液体伝送線
路（マッチング液）は無損失と仮定するので、ＺCとＺW
は実数である。液体伝送線路１４と試料１６との反射係
数Γ（０）（複素数）は、次式で与えられる。
線路の固有インピーダンスＺC、液体伝送線路（マッチ
ング液）の固有インピーダンスをＺW、伝搬定数βおよ
び距離ｌは既知で、試料の複素インピーダンスＺLのみ
が未知であるとする。また、固体伝送線路と液体伝送線
路（マッチング液）は無損失と仮定するので、ＺCとＺW
は実数である。液体伝送線路１４と試料１６との反射係
数Γ（０）（複素数）は、次式で与えられる。
【数１】 試料からの距離ｌの位置における反射係数Γ（ｌ）（複
素数）は次式により与えられる。
素数）は次式により与えられる。
【数２】 この位置から試料を見込むインピーダンスＺ（ｌ）（複
素数）は、
素数）は、
【数３】 このインピーダンスを固体伝送線路から観測したときの
反射係数Ｓ（ｌ）（複素数）は次のようになる。
反射係数Ｓ（ｌ）（複素数）は次のようになる。
【数４】
【０００６】この式（４）に式（３）を代入して整理す
ると次のようになる。
ると次のようになる。
【数５】 ここで
【数６】 とした。ＺC ＞ ＺWであるからＫ0＞０である。ここで
【数７】 とおくと式（５）は次のようになる。
【数８】
【０００７】ここで
【数９】 の最大・最小を検討する。
【数１０】 を複素平面上で表すと、図２のようになる。図２におい
て、
て、
【数１１】 は、原点Ｏから点Ｐに向かうベクトルＡで表されるの
で、
で、
【数１２】 は原点から点Ｐ’に向かうベクトルとなる。従って、
【数１３】 は、点Ｃ（−１，０）から点Ｐ’に向かうベクトルとな
る。同様に、
る。同様に、
【数１４】 は点Ｃから点Ｑ’に向かうベクトルとなる。図２から分
かるように
かるように
【数１５】 が最大となるのは、
【数１６】 最小となるのは、
【数１７】 のときである。従って
【数１８】 が最大値
【数１９】 で最小値は
【数２０】 で与えられる。反射波の振幅
【数２１】 の比をρとすると、
【数２２】 を取る。従ってＫ0を既知とし、
【数２３】 を測定すれば、ｒ0 が求まる。位相は式９を用いて求め
ることができる。（たとえば、信学技報ＵＳ９７−１０
７「伝送線路を用いる微少試料の音速・複素インピーダ
ンスの測定」（１９９８年２月）参照）
ることができる。（たとえば、信学技報ＵＳ９７−１０
７「伝送線路を用いる微少試料の音速・複素インピーダ
ンスの測定」（１９９８年２月）参照）
【０００８】上述のようにして試料のインピーダンスを
計測するための計測装置の構成を、図３に示す。図３の
計測装置においては、伝送線路１０８として溶融石英棒
を用いており、超音波変換子１０６として圧電素子であ
るジルコン酸チタン酸鉛（PZT）を用いている。さて、
発振器１０２からバースト波電圧を振動子１０６に印加
して、超音波を発生させる。発生した超音波は石英棒１
０８を伝搬し、石英棒１０８の端面および試料１１２で
反射して振動子１０６に戻る。それをオシロスコープ１
１８によって測定する。試料の１１２の音響インピーダ
ンスを計測するためにはマッチング液１１０の厚さを変
化させる必要があるが、装置の安定のために、石英棒１
０８は固定して試料を移動し、マッチング液の厚さを変
化させるように構成している。このマッチング液として
は、水等を用いることができる。図３に示す計測装置に
おいては、マッチング液１１０は表面張力を用いて試料
に付着しているので、石英棒１０８は試料１１２に対し
て垂直に立て、付着漏れがないようにしている。
計測するための計測装置の構成を、図３に示す。図３の
計測装置においては、伝送線路１０８として溶融石英棒
を用いており、超音波変換子１０６として圧電素子であ
るジルコン酸チタン酸鉛（PZT）を用いている。さて、
発振器１０２からバースト波電圧を振動子１０６に印加
して、超音波を発生させる。発生した超音波は石英棒１
０８を伝搬し、石英棒１０８の端面および試料１１２で
反射して振動子１０６に戻る。それをオシロスコープ１
１８によって測定する。試料の１１２の音響インピーダ
ンスを計測するためにはマッチング液１１０の厚さを変
化させる必要があるが、装置の安定のために、石英棒１
０８は固定して試料を移動し、マッチング液の厚さを変
化させるように構成している。このマッチング液として
は、水等を用いることができる。図３に示す計測装置に
おいては、マッチング液１１０は表面張力を用いて試料
に付着しているので、石英棒１０８は試料１１２に対し
て垂直に立て、付着漏れがないようにしている。
【０００９】このようにして、上述の原理で計測した反
射係数と、マッチング液の厚さとの関係を示したグラフ
を図４に示す。このグラフにおいて反射率の最大・最小
と、反射率が最小となったときのマッチング液の厚さか
ら、前記式（前述の参照文献参照）により、試料１１２
の音響インピーダンスを求めることができる。しかし、
試料１１２の音響インピーダンスと、マッチング液とし
て用いている水等の音響インピーダンスとの差が小さい
場合は、反射率の変化が小さくなる。このような場合を
示したグラフが図５である。図５の計測において、マッ
チング液として水を、試料として水の音響インピーダン
スとほぼ等しいオイルゼリーを用いている。図５からわ
かるように、反射率の変化が小さすぎて、最大・最小の
区別がつかず、音響インピーダンスを求めることができ
ない。このように、音響インピーダンスの差が小さすぎ
て計測することができないことが、特に生体試料に多
い。これはまた、センサーと測定部位の接着状態等が悪
いことにより、試料との界面が明確でないことも原因の
一つと考えられる。
射係数と、マッチング液の厚さとの関係を示したグラフ
を図４に示す。このグラフにおいて反射率の最大・最小
と、反射率が最小となったときのマッチング液の厚さか
ら、前記式（前述の参照文献参照）により、試料１１２
の音響インピーダンスを求めることができる。しかし、
試料１１２の音響インピーダンスと、マッチング液とし
て用いている水等の音響インピーダンスとの差が小さい
場合は、反射率の変化が小さくなる。このような場合を
示したグラフが図５である。図５の計測において、マッ
チング液として水を、試料として水の音響インピーダン
スとほぼ等しいオイルゼリーを用いている。図５からわ
かるように、反射率の変化が小さすぎて、最大・最小の
区別がつかず、音響インピーダンスを求めることができ
ない。このように、音響インピーダンスの差が小さすぎ
て計測することができないことが、特に生体試料に多
い。これはまた、センサーと測定部位の接着状態等が悪
いことにより、試料との界面が明確でないことも原因の
一つと考えられる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、計測
対象の音響インピーダンスと伝送線路（マッチング液
等）の音響インピーダンスとの差が小さい場合でも、超
音波の反射を用いて音響インピーダンスを正確に計測で
きるようにすることである。また、生体を対象とする測
定における場合のように、試料の界面が不明確である場
合にも音響インピーダンスの測定を正確に行うことがで
きるようにすることも本発明の目的である。
対象の音響インピーダンスと伝送線路（マッチング液
等）の音響インピーダンスとの差が小さい場合でも、超
音波の反射を用いて音響インピーダンスを正確に計測で
きるようにすることである。また、生体を対象とする測
定における場合のように、試料の界面が不明確である場
合にも音響インピーダンスの測定を正確に行うことがで
きるようにすることも本発明の目的である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、超音波を用いた音響インピーダンス計測
方法において、計測試料と超音波を伝送する線路との間
に、インピーダンス変換を行う層を挿入して計測するこ
とを特徴とする。このようにして測定することにより、
測定対象の音響インピーダンスと、伝送線路の試料と接
する部分における音響インピーダンスとの差が小さい場
合でも、正確に測定することができる。
に、本発明は、超音波を用いた音響インピーダンス計測
方法において、計測試料と超音波を伝送する線路との間
に、インピーダンス変換を行う層を挿入して計測するこ
とを特徴とする。このようにして測定することにより、
測定対象の音響インピーダンスと、伝送線路の試料と接
する部分における音響インピーダンスとの差が小さい場
合でも、正確に測定することができる。
【００１２】また、超音波を用いた音響インピーダンス
計測装置において、電気信号から計測に用いる超音波を
発生し、かつ、超音波を受信して電気信号に変換するこ
とができる超音波発生器と、前記超音波発生器と接続さ
れ、超音波を伝送する伝送線路と、測定対象の試料と前
記伝送線路との間のマッチング液と、前記マッチング液
と前記試料との間に設置したインピーダンス変換を行う
層とを備えることを特徴とする。この計測装置を用いる
ことにより、マッチング液（例えば水）の音響インピー
ダンスと試料の音響インピーダンスとの差が小さい場合
でも、試料の音響インピーダンスを正確に計測すること
ができる。
計測装置において、電気信号から計測に用いる超音波を
発生し、かつ、超音波を受信して電気信号に変換するこ
とができる超音波発生器と、前記超音波発生器と接続さ
れ、超音波を伝送する伝送線路と、測定対象の試料と前
記伝送線路との間のマッチング液と、前記マッチング液
と前記試料との間に設置したインピーダンス変換を行う
層とを備えることを特徴とする。この計測装置を用いる
ことにより、マッチング液（例えば水）の音響インピー
ダンスと試料の音響インピーダンスとの差が小さい場合
でも、試料の音響インピーダンスを正確に計測すること
ができる。
【００１３】前述の測定方法および測定装置における前
記層は、さらに、試料との界面を明確にする形状を有し
ている。この構成により、生体を対象とする測定におけ
る場合のように、試料の界面が不明確である場合にも音
響インピーダンスの測定を正確に行うことができる。
記層は、さらに、試料との界面を明確にする形状を有し
ている。この構成により、生体を対象とする測定におけ
る場合のように、試料の界面が不明確である場合にも音
響インピーダンスの測定を正確に行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を、図面を参照
して詳細に説明する。なお、本発明の実施形態において
も、計測装置は図３に示したものと同様のものを使用す
ることができる。
して詳細に説明する。なお、本発明の実施形態において
も、計測装置は図３に示したものと同様のものを使用す
ることができる。
【００１５】図６は、本発明の実施形態の概略を示す図
である。この場合も固体の試料の場合を示している。図
６においても、図３と同様に、超音波変換子（ＰＺＴ）
１０６で発生した超音波のバーストは、伝送線路１０
８、マッチング液１１０を介して試料１１２に対して印
加される。本発明においては、試料１１２に対して特性
インピーダンスおよび厚さが既知であるインピーダンス
変換器１１４が密着配備されている。本発明において
は、このインピーダンス変換器１１４を介して、試料１
１２に超音波が印加される。このインピーダンス変換器
１１４は概略、印加する超音波の波長の１／４の奇数倍
の厚さを有していることが望ましい。また、この実施形
態においては、インピーダンス変換器は、ベークライト
板を用いたが、これに限られるものではない。
である。この場合も固体の試料の場合を示している。図
６においても、図３と同様に、超音波変換子（ＰＺＴ）
１０６で発生した超音波のバーストは、伝送線路１０
８、マッチング液１１０を介して試料１１２に対して印
加される。本発明においては、試料１１２に対して特性
インピーダンスおよび厚さが既知であるインピーダンス
変換器１１４が密着配備されている。本発明において
は、このインピーダンス変換器１１４を介して、試料１
１２に超音波が印加される。このインピーダンス変換器
１１４は概略、印加する超音波の波長の１／４の奇数倍
の厚さを有していることが望ましい。また、この実施形
態においては、インピーダンス変換器は、ベークライト
板を用いたが、これに限られるものではない。
【００１６】このインピーダンス変換器１１４は試料に
密着しているので、試料とマッチング液との音響インピ
ーダンスの差が明確になるとともに、センサーと試料の
接触状態を一定にすることができる。このため、反射率
が正確に計測できるので、マッチング液とのインピーダ
ンスの差が小さい試料に対しても、マッチング液の厚さ
を変化させて計測すると、試料の反射係数の変化を検知
することができる。
密着しているので、試料とマッチング液との音響インピ
ーダンスの差が明確になるとともに、センサーと試料の
接触状態を一定にすることができる。このため、反射率
が正確に計測できるので、マッチング液とのインピーダ
ンスの差が小さい試料に対しても、マッチング液の厚さ
を変化させて計測すると、試料の反射係数の変化を検知
することができる。
【００１７】図７に、インピーダンス変換器１１４を試
料１１２に密着配備した場合の計測結果を示している。
図７における計測は、図５と同様に、マッチング液とし
て水、試料としてオイルゼリーを用いている。また、イ
ンピーダンス変換器として厚さが１／４波長のベークラ
イト板を用いている。図７のグラフから分かるように、
マッチング液の厚さの変化に対して、反射率の変化が明
確に判別できる。この図７のグラフにより、前述の式
（前述の参考資料等参照）から、インピーダンス変換器
と試料とを含めた反射係数（ｒ0およびφ）を求めるこ
とができる。さらに、インピーダンス変換器によるイン
ピーダンス変化を考慮すると、試料の音響インピーダン
スを計測することができる。図７の場合のように、計測
に用いている超音波の１／４波長の厚さのインピーダン
ス変換器のとき、スミスチャート上では、得られた反射
係数の点（ｒ0，φ）を１８０°負荷側に進めた点が試
料の反射係数となる。インピーダンス変換器の特性イン
ピーダンスは既知であるので、反射係数から試料の音響
インピーダンスを求めることができる。
料１１２に密着配備した場合の計測結果を示している。
図７における計測は、図５と同様に、マッチング液とし
て水、試料としてオイルゼリーを用いている。また、イ
ンピーダンス変換器として厚さが１／４波長のベークラ
イト板を用いている。図７のグラフから分かるように、
マッチング液の厚さの変化に対して、反射率の変化が明
確に判別できる。この図７のグラフにより、前述の式
（前述の参考資料等参照）から、インピーダンス変換器
と試料とを含めた反射係数（ｒ0およびφ）を求めるこ
とができる。さらに、インピーダンス変換器によるイン
ピーダンス変化を考慮すると、試料の音響インピーダン
スを計測することができる。図７の場合のように、計測
に用いている超音波の１／４波長の厚さのインピーダン
ス変換器のとき、スミスチャート上では、得られた反射
係数の点（ｒ0，φ）を１８０°負荷側に進めた点が試
料の反射係数となる。インピーダンス変換器の特性イン
ピーダンスは既知であるので、反射係数から試料の音響
インピーダンスを求めることができる。
【００１８】図８は、音響インピーダンスが既知である
試料を、上述のようなインピーダンス変換器を用いて計
測した結果を示すグラフである。音響インピーダンスが
既知の試料として、濃度が分かっている食塩水を用いて
いる。図８において、分かっている食塩水の音響インピ
ーダンスを実線で示しており、計測した濃度の食塩水の
分散と平均とを×と○で示している。図８から分かるよ
うに、食塩水の音響インピーダンスの計測結果は、既知
である音響インピーダンスとよく一致している。
試料を、上述のようなインピーダンス変換器を用いて計
測した結果を示すグラフである。音響インピーダンスが
既知の試料として、濃度が分かっている食塩水を用いて
いる。図８において、分かっている食塩水の音響インピ
ーダンスを実線で示しており、計測した濃度の食塩水の
分散と平均とを×と○で示している。図８から分かるよ
うに、食塩水の音響インピーダンスの計測結果は、既知
である音響インピーダンスとよく一致している。
【００１９】このように、計測対象と異なる音響インピ
ーダンスを有するインピーダンス変換器を用いることに
より、計測対象である試料とマッチング液との音響イン
ピーダンスの差があまりない場合でも、正確に試料の音
響インピーダンスを計測することができる。
ーダンスを有するインピーダンス変換器を用いることに
より、計測対象である試料とマッチング液との音響イン
ピーダンスの差があまりない場合でも、正確に試料の音
響インピーダンスを計測することができる。
【００２０】上述のインピーダンス変換器を用いた音響
インピーダンスの計測は、マッチング液として水を用い
ることが多い生体試料の場合に適用すると有効である。
内視鏡に組み込んで、生体試料の音響インピーダンスを
計測する場合を考える。この場合において、生体試料
は、マッチング液として用いられている水と音響インピ
ーダンスの差が少ない。このため、音響インピーダンス
を正確に計測することが難しかった。また、試料との距
離の計測で、測定対象である生体試料が平面ではないた
め、伝送線路としている石英棒との距離の計測も難しか
った。このため、生体試料の音響インピーダンスを計測
することは難しかった。
インピーダンスの計測は、マッチング液として水を用い
ることが多い生体試料の場合に適用すると有効である。
内視鏡に組み込んで、生体試料の音響インピーダンスを
計測する場合を考える。この場合において、生体試料
は、マッチング液として用いられている水と音響インピ
ーダンスの差が少ない。このため、音響インピーダンス
を正確に計測することが難しかった。また、試料との距
離の計測で、測定対象である生体試料が平面ではないた
め、伝送線路としている石英棒との距離の計測も難しか
った。このため、生体試料の音響インピーダンスを計測
することは難しかった。
【００２１】しかし、たとえば図９に示すようなインピ
ーダンス変換器を使用している音響センサーを用いて、
平板状のインピーダンス変換器１１４を生体試料に押し
つけて、音響インピーダンスを計測することにより、正
確に計測することができるようになる。
ーダンス変換器を使用している音響センサーを用いて、
平板状のインピーダンス変換器１１４を生体試料に押し
つけて、音響インピーダンスを計測することにより、正
確に計測することができるようになる。
【００２２】図９は、石英棒等で構成されている超音波
の伝送線路の先端部の構成例を示している。図９におい
て、伝送線路１０８の先端には、インピーダンス変換器
１１４を前面に有するケース１１６が、伝送線路と相対
的に移動可能に備わっている。ケース１１６内には、マ
ッチング液（例えば、水）が満たされており、外部とは
パッキング１２０等で遮断されている。伝送線路１０８
は、図示しない駆動部によりケース１１６に対して移動
可能である。また、伝送線路１０８の先端部とインピー
ダンス変換器１１４との距離は、図示しない駆動部や、
別に設けた例えばレーザ計測器等により計測されてい
る。このような音響センサーを、例えば内視鏡とともに
用いることにより、インピーダンス変換器１１４を目的
の生体試料に押し当てて、生体試料の音響インピーダン
スを正確に計測することができる。なお、上述のインピ
ーダンス変換器として、平板状のもので説明したが、円
筒形や球状の形状のもの等でもよい。
の伝送線路の先端部の構成例を示している。図９におい
て、伝送線路１０８の先端には、インピーダンス変換器
１１４を前面に有するケース１１６が、伝送線路と相対
的に移動可能に備わっている。ケース１１６内には、マ
ッチング液（例えば、水）が満たされており、外部とは
パッキング１２０等で遮断されている。伝送線路１０８
は、図示しない駆動部によりケース１１６に対して移動
可能である。また、伝送線路１０８の先端部とインピー
ダンス変換器１１４との距離は、図示しない駆動部や、
別に設けた例えばレーザ計測器等により計測されてい
る。このような音響センサーを、例えば内視鏡とともに
用いることにより、インピーダンス変換器１１４を目的
の生体試料に押し当てて、生体試料の音響インピーダン
スを正確に計測することができる。なお、上述のインピ
ーダンス変換器として、平板状のもので説明したが、円
筒形や球状の形状のもの等でもよい。
【００２３】また、上述では、生体内における計測を説
明したが、生体外からの計測においては、例えば頸動脈
に当てて音響インピーダンスを計測すれば、動脈硬化に
関する情報を得ることができる。この計測により、血管
の形状による診断ばかりでなく、血管の質的変化による
診断も可能となる。
明したが、生体外からの計測においては、例えば頸動脈
に当てて音響インピーダンスを計測すれば、動脈硬化に
関する情報を得ることができる。この計測により、血管
の形状による診断ばかりでなく、血管の質的変化による
診断も可能となる。
【００２４】インピーダンス変換器を用いる本発明の音
響インピーダンス計測は、工業用各種材料（液状、ゲル
状、および、固体）の音響インピーダンス計測に適用す
ることができる。
響インピーダンス計測は、工業用各種材料（液状、ゲル
状、および、固体）の音響インピーダンス計測に適用す
ることができる。
【００２５】
【発明の効果】上記の説明のように、本発明の音響イン
ピーダンス計測を用いることにより、生体試料等におい
て、正確に音響インピーダンスを計測することができ
る。
ピーダンス計測を用いることにより、生体試料等におい
て、正確に音響インピーダンスを計測することができ
る。
【図１】固体試料の音響インピーダンスの測定を説明す
る図である。
る図である。
【図２】音響インピーダンスを求めるための複素平面図
である。
である。
【図３】音響インピーダンスの測定を行う測定装置の構
成を説明するブロック図である。
成を説明するブロック図である。
【図４】計測された反射係数とマッチング液の厚さとの
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図５】マッチング液と比較して、音響インピーダンス
の差が少ない試料を計測した場合のグラフである。
の差が少ない試料を計測した場合のグラフである。
【図６】本発明の原理を説明する図である。
【図７】本発明の音響インピーダンス計測を用いた結果
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図８】本発明の音響インピーダンス計測の検証結果を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図９】本発明を生体試料の計測器に適用した場合を示
す図である。
す図である。
１２ 固体伝送線路 １４ マッチング液（液体伝送線路） １８ 試料 １０２ 発振器 １０４，１１５ 増幅器 １０６ 超音波変換子（振動子） １０８ 伝送線路 １１０ マッチング液 １１２ 試料 １１４ インピーダンス変換器 １１６ ケース １１８ オシロスコープ １２０ パッキング
Claims (4)
- 【請求項１】 超音波を用いた音響インピーダンス計測
装置において、 電気信号から計測に用いる超音波を発生し、かつ、超音
波を受信して電気信号に変換することができる超音波発
生器と、 前記超音波発生器と接続され、超音波を伝送する伝送線
路と、 測定対象の試料と前記伝送線路との間のマッチング液
と、 前記マッチング液と前記試料との間に設置したインピー
ダンス変換を行う層とを備えることを特徴とする音響イ
ンピーダンス測定装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の超音波を用いた音響イン
ピーダンス計測装置において、前記層は、マッチング液
と試料との界面を明確にする形状を有することを特徴と
する音響インピーダンス計測装置。 - 【請求項３】 超音波を用いた音響インピーダンス計測
方法において、 計測試料と超音波を伝送する線路との間に、インピーダ
ンス変換を行う層を挿入して計測することを特徴とする
音響インピーダンス計測方法。 - 【請求項４】 請求項３記載の音響インピーダンス計測
方法において、 前記挿入する層は、さらに、前記計測する試料との間の
界面を明確にすることを特徴とする音響インピーダンス
計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02448599A JP3578202B2 (ja) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | 音響インピーダンス測定装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02448599A JP3578202B2 (ja) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | 音響インピーダンス測定装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000221078A true JP2000221078A (ja) | 2000-08-11 |
| JP3578202B2 JP3578202B2 (ja) | 2004-10-20 |
Family
ID=12139501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02448599A Expired - Fee Related JP3578202B2 (ja) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | 音響インピーダンス測定装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3578202B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2529634C1 (ru) * | 2013-07-26 | 2014-09-27 | Владимир Александрович Чуприн | Способ измерения продольного и сдвигового импендансов жидкостей |
| RU2672774C1 (ru) * | 2017-07-17 | 2018-11-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" | Способ измерения акустического импеданса среды и устройство для его осуществления |
-
1999
- 1999-02-02 JP JP02448599A patent/JP3578202B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| RU2672774C1 (ru) * | 2017-07-17 | 2018-11-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" | Способ измерения акустического импеданса среды и устройство для его осуществления |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3578202B2 (ja) | 2004-10-20 |
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